Keplerin ensimmäinen laki

Johannes Kepler havaitsi, että planeetat eivät liiku täydellisillä ympyröillä. Hänen ensimmäinen lakinsa: ihanteellisessa kahden kappaleen mallissa sidottu kiertorata on ellipsi, jonka keskus­kappale sijaitsee toisessa polttopisteessä (ei keskellä). Ympyrä on vain ellipsin erityistapaus, jossa venymä on nolla.

Ellipsi kuvataan kahdella luvulla. Puolipääakseli (a) on pitkän leveyden puolikas – se määrittää kiertoradan kokonaiskoon. Epäkeskisyys (e) kertoo, kuinka litistynyt ellipsi on: e = 0 tarkoittaa ympyrää, ja kun e kasvaa kohti arvoa 1, ellipsistä tulee pitkä ja kapea. Lähin piste polttopisteeseen on periapsis ja kaukaisin apoapsis.